O QUE É UM TRANSFORMADOR?

Transformador – O que é e como funciona?

Você sabe o que é um transformador? Neste artigo, nós da MultiTrafo explicamos sobre o transformador, como ele funciona, o que é, os tipos e por fim as curiosidades. Vamos lá pessoal!

Transformador é um equipamento utilizado para abaixar ou aumentar a tensão e corrente elétrica. O transformador é basicamente feito com dois enrolamentos de fios, o primário e o secundário, envolvidos em um núcleo metálico.

A passagem de uma corrente elétrica alternada no enrolamento primário leva à formação de uma corrente elétrica alternada no enrolamento secundário.

O tamanho entre as correntes primária e secundária depende basicamente da relação entre o número de voltas em cada um dos enrolamentos.

Qual é a função de um transformador?

Um transformador de energia é um equipamento cuja finalidade é transmitir potência ou energia elétrica entre diferentes circuitos por meio da indução de tensão e corrente ou da modificação da impedância do circuito elétrico.

Como um transformador funciona?

Os transformadores são utilizados principalmente para abaixar ou aumentar as tensões e correntes elétricas em circuitos de consumo ou transmissão de energia elétrica. Se um transformador abaixa uma tensão elétrica, ele imediatamente aumenta o volume da corrente elétrica de saída e vice-versa, mantendo de maneira contínua a potência transmitida, dada pelo produto da corrente pela tensão.

Esta é a fórmula:

P = U.i

P — Potência elétrica

U — Tensão elétrica

i — Corrente elétrica

Por questões de efetividade, a transmissão de energia elétrica em grandes distâncias sempre ocorre em alta tensão e com baixa corrente elétrica, em resposta às perdas de energia causadas pelo efeito Joule, visto que a energia dissipada nos fios é proporcional à corrente elétrica.

Para os circuitos de consumo de energia, como os residenciais, são utilizados baixos valores de tensão elétrica, por questões de segurança — potenciais elétricos muito elevados podem produzir descargas elétricas.

Por essa razão, encontramos grandes transformadores nos postes, cuja função é a de abaixar a capacidade elétrica da corrente conduzida pelos fios, levando-a para as residências tensões de 110V ou 220V.

Os transformadores são construídos com dois enrolamentos de fios de cobre ou alumínio, chamados primário e secundário. Esses enrolamentos sempre contam com diferentes números de voltas e encontram-se então torcidos em volta de um núcleo de ferro, sem haver contato entre eles. Observe a figura a seguir:

Espirais de fio de cobre

O enrolamento primário é ligado diretamente a um gerador de força eletromotriz alternada (não funciona com corrente direta), forma-se uma corrente elétrica de intensidade e sentido variável, levando à geração de um campo magnético com as mesmas características.

Transformador com enrolamentos primário e secundário.

Esse campo magnético criado em um transformador é então concentrado e amplificado pelo núcleo férreo em direção ao enrolamento secundário. O campo magnético variável induz ao surgimento de uma corrente elétrica no secundário. A relação entre os potenciais elétricos e entre os enrolamentos primário e secundário é dada pela fórmula abaixo:

Onde:

V_P — Tensão no enrolamento primário

V_S — Tensão no enrolamento secundário

N_P — Número de espiras no enrolamento primário

N_S — Número de espiras no enrolamento secundário

A tensão e a corrente elétricas são inversamente proporcionais, portanto, a relação para as correntes elétricas dos enrolamentos primário e secundário é invertida. Confira abaixo:

Onde:

I_P — Corrente elétrica no enrolamento primário

I_S — Corrente elétrica no enrolamento secundário

N_P — Número de espiras no enrolamento primário

N_S — Número de espiras no enrolamento secundário

Este fenômeno físico por trás do funcionamento do transformador é chamado indução eletromagnética sendo descrito pela lei de Faraday-Lenz. Essa lei informa que, ao produzirmos uma variação do fluxo magnético por alguma região do espaço, um campo magnético deverá surgir de modo a opor-se a essa variação.

Tipos de transformador:

Agora que você sabe o que é um transformador e para que serve um transformador é importante saber que existem diversos tipos de transformador que atendem a diferentes necessidades. Confira alguns dos tipos mais comuns:

• Transformador de corrente: sua principal finalidade abaixar a intensidade da corrente elétrica, de modo a transmiti-la para redes de transmissão ou para dispositivos que não suportem correntes elétricas altas.
• Transformador de potencial: é o tipo de transformador mais comum de transformador, pode abaixar ou aumentar o potencial elétrico conforme a demanda e com o número de enrolamentos na bobina primária e secundária.
• Transformador de distribuição: está nas centrais de distribuição das usinas elétricas, é responsável por distribuir a corrente elétrica, para diferentes tipos de consumidores, por meio das linhas de transmissão.
• Transformador de força: atua com altíssimos níveis de potencial elétrico e corrente elétrica, é usado na geração de energia elétrica, mas também em aplicações que requeiram muita potência elétrica, como fornos industriais e fornos de indução.

Curiosidades

Se o número de voltas do enrolamento secundário de um transformador é maior que o número de voltas do enrolamento primário, então a tensão de saída desse transformador será obrigatoriamente maior que a tensão de entrada.

Apesar das transformações sofridas pela tensão e corrente elétricas, a potência elétrica permanece constante em transformadores ideais.

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